地震屬性分析在清一段薄砂巖有利區(qū)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

陳 永，周 路

（西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610500）

清一段位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部莫索灣凸起南部-莫南凸起地區(qū)，地層受白堊系底不整合面和深部斷裂兩套輸導(dǎo)體系的共同作用，具備良好的油源條件，勘探潛力巨大[1-3]。區(qū)內(nèi)鉆井?dāng)?shù)量少，共計(jì)九口，其中五口在清水河組見(jiàn)巖屑熒光，油氣顯示活躍，但油氣勘探仍未取得實(shí)質(zhì)性突破。前人對(duì)清水河組的研究主要集中于產(chǎn)能較優(yōu)，砂體較厚，橫向連續(xù)性較好的底砂巖段，而對(duì)井下取心資料很少，砂體單層厚度較小的清一段頂部薄砂層段的關(guān)注甚少；但該層段砂層層數(shù)較多，多與泥巖呈薄互層分布，具備良好的儲(chǔ)蓋組合，同時(shí)位于莫索灣凸起南斜坡的YONG6井在清一段頂部鉆遇砂層取心獲灰色油跡細(xì)砂巖，并在該套地層試油獲低產(chǎn)工業(yè)油流，相鄰的YONG1、YONG3井也在清一段頂部薄砂層中獲良好的油氣顯示，這表明該地區(qū)薄砂巖段具有發(fā)現(xiàn)高效油氣藏的潛力。

1 薄砂巖井下巖性特征與地震層位標(biāo)定

1.1 薄砂巖井下巖性特征

研究區(qū)下白堊統(tǒng)清水河組一段自下而上鉆遇三套儲(chǔ)層，即底砂巖段（K1q12）、高伽馬泥巖段（K1q11-2）和薄砂巖段（K1q11-1）。薄砂巖段厚約50～80m，伽馬曲線呈劇烈變化的鋸齒狀，為典型的砂泥互層，所夾薄砂巖以灰色粉砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖為主，單層砂體厚度介于2～6m，橫向連續(xù)性差，以透鏡體狀或長(zhǎng)傾尖滅狀分布在該套地層的底部和中部。

1.2 地震層位標(biāo)定

研究區(qū)自下而上存在三個(gè)典型區(qū)域削蝕不整合面：侏羅系八道灣組底界面、白堊系底界面和下第三系底界面，其中白堊系底界面削蝕不整合特征尤為清晰；侏羅系八道灣組頂部和西山窯組發(fā)育兩套煤層，具有典型強(qiáng)振幅高連續(xù)地震反射特征，區(qū)域上可進(jìn)行連續(xù)對(duì)比追蹤，符合地震地質(zhì)層位標(biāo)定標(biāo)志層的要求。精細(xì)的地震層位解釋是砂體預(yù)測(cè)的關(guān)鍵，因此選用白堊系清水河組底界削蝕不整合面和侏羅系西山窯組煤層作為主要標(biāo)志層，侏羅系八道灣組底界、下第三系底界和八道灣組頂部煤層強(qiáng)反射波作為輔助標(biāo)志層，根據(jù)井下地層巖性特征并結(jié)合合成地震記錄對(duì)研究區(qū)進(jìn)行精細(xì)地震地質(zhì)層位標(biāo)定，形成下白堊統(tǒng)清水河組一段地震資料精細(xì)解釋方案。

2 地震屬性分析

2.1 薄砂巖段有利儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)

地震屬性在實(shí)際科研生產(chǎn)中有著很廣泛的應(yīng)用，例如沉積相解釋與分析、儲(chǔ)層與砂體展布特征研究等，在一定程度上有著比地震資料更高的分辨率，可應(yīng)用于薄層砂巖的分布預(yù)測(cè)。在精細(xì)地震資料精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)薄砂巖段提取了以下4種屬性進(jìn)行砂巖分布范圍預(yù)測(cè)。

2.1.1 均方根振幅

一般來(lái)說(shuō)，振幅類屬性可以識(shí)別巖性變化、流體性質(zhì)、異常振幅地質(zhì)體、調(diào)諧效應(yīng)、不整合、層序地層變化等。均方根振幅和總能量屬性就是其中兩種常用的振幅類屬性。均方根振幅值由時(shí)窗內(nèi)各采樣點(diǎn)振幅平方和的平均值開方得到，對(duì)較大振幅敏感，對(duì)地層反射系數(shù)和所含流體性質(zhì)變化有很好地反映。在研究區(qū)此類地震資料品質(zhì)較好的區(qū)塊，均方根振幅屬性可以很好地區(qū)別不同地質(zhì)體引起的振幅異常。當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)縱向或橫向的非均質(zhì)性特征，如地層巖性為砂泥互層時(shí)，地震反射波組特征和波阻抗會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)地會(huì)在均方根振幅屬性上得到體現(xiàn)；當(dāng)砂巖被流體充填時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致振幅出現(xiàn)異常。因此，砂泥互層沉積或被流體充填的砂巖均方根振幅值高于純巖性地層，可依據(jù)此特征反過(guò)來(lái)推斷區(qū)域地層的平面展布和變化規(guī)律。

2.1.2 總能量

總能量屬性常用來(lái)檢測(cè)層內(nèi)的振幅異常，是時(shí)窗內(nèi)各采樣點(diǎn)振幅平方的總和。

2.1.3 頻帶寬度

地震資料高低截頻之間的寬度即為頻帶寬度。該屬性主要反映了地震波形特征，狹窄的頻帶寬度對(duì)應(yīng)相似程度高的地震數(shù)據(jù)，說(shuō)明地層反射特征簡(jiǎn)單，地層沉積連續(xù)；相反，較寬的頻帶帶寬對(duì)應(yīng)相似程度低的地震數(shù)據(jù)，說(shuō)明構(gòu)造特征復(fù)雜和地質(zhì)異常體的存在?？捎糜诘貙拥姆蔷|(zhì)性分析，有利于研究區(qū)砂泥互層型薄砂巖的識(shí)別。

2.1.4 弧長(zhǎng)

弧長(zhǎng)可用于區(qū)分振幅、頻率高低不同組合的差異。巖性分界面處，一般波阻抗值也會(huì)發(fā)生變化，穩(wěn)定厚層砂體地層有較高的高弧長(zhǎng)值，同時(shí)由于巖性的穩(wěn)定性表現(xiàn)為窄頻帶寬度，兩種屬性結(jié)合分析可用于含砂量的判斷。

根據(jù)研究區(qū)已有鉆井資料以及屬性含義分析，清一段薄砂巖在均方根振幅、總能量、頻帶寬度和弧長(zhǎng)屬性上都會(huì)表現(xiàn)為相對(duì)的高值，從而可以依據(jù)這4種屬性進(jìn)行研究區(qū)薄砂巖有利儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層分布的清楚劃分。如圖1所示，圖中黃色到紅色區(qū)域?yàn)楸∩皫r分布有利區(qū)，藍(lán)色到綠色區(qū)域則為儲(chǔ)層相對(duì)不發(fā)育區(qū)。在四種屬性特征分布平面圖上，所預(yù)測(cè)的薄砂巖分布有利區(qū)范圍高度相似，且與鉆井資料較為吻合，證明了屬性分析的可靠性?？偟膩?lái)說(shuō)，大致劃分出4個(gè)薄砂巖分布有利區(qū)：FANG10 井以北大部地區(qū)、FANG3 井以西地區(qū)、臨近YONG1井西北地區(qū)和YONG7井以南地區(qū)（圖中黑色虛線圈出區(qū)域）。

2.2 薄砂巖段含油氣性預(yù)測(cè)

能進(jìn)行儲(chǔ)層含油氣性檢測(cè)的地震屬性有很多，振幅類常見(jiàn)的有瞬時(shí)振幅、均方根振幅、總能量、平均反射強(qiáng)度和能量半衰時(shí)等；頻率類常見(jiàn)的有主頻、瞬時(shí)頻率、優(yōu)勢(shì)頻率、頻帶寬度、平均Q 因子和頻率吸收衰減等；相位類常見(jiàn)的有瞬時(shí)相位、平均瞬時(shí)相位和瞬時(shí)相位加速度等。其中，頻率屬性是一種較為成熟可靠的儲(chǔ)層油氣檢測(cè)方法。不同的頻率屬性對(duì)不同地區(qū)、不同環(huán)境及不同巖性的儲(chǔ)層敏感程度不同，本文提取了以下4種頻率屬性，通過(guò)分析比較，認(rèn)為平均瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)頻率斜率兩種屬性對(duì)研究區(qū)含油氣性檢測(cè)反映較好。

2.2.1 平均瞬時(shí)頻率

研究表明，油氣流體的存在對(duì)高頻成分有吸收作用，往往會(huì)引起含油氣地層出現(xiàn)高頻成分的衰減，低頻成分相對(duì)增加的現(xiàn)象。平均瞬時(shí)頻率主要描述頻率的變化，在含氣砂巖和斷裂發(fā)育區(qū)，地層吸收衰減系數(shù)大，平均瞬時(shí)頻率表現(xiàn)為低值。

2.2.2 瞬時(shí)頻率斜率

該屬性主要反映目的層內(nèi)頻率的吸收變化情況，對(duì)斷裂及地層流體成分變化較為敏感，可用于指示天然氣的聚集與分布。

2.2.3 優(yōu)勢(shì)頻率

該屬性是對(duì)給定時(shí)窗內(nèi)瞬時(shí)頻率變化的記錄，優(yōu)勢(shì)頻率的降低指示著區(qū)域內(nèi)含氣砂巖存在的可能。

2.2.4 平均Q因子

Q 因子定義為頻率與帶寬的比值，通過(guò)Q 因子大小的計(jì)算，可對(duì)含油氣性進(jìn)行有效的確認(rèn)，較小的Q 因子表示頻率吸收慢，而較大的Q 因子表示頻率吸收快，可應(yīng)用于儲(chǔ)層的含油氣性評(píng)價(jià)。

圖2 薄砂巖含油氣性預(yù)測(cè)地震屬性平面圖

如圖2所示，圖中黃色到紅色區(qū)域?yàn)楸∩皫r含油氣性良好區(qū)，表現(xiàn)為低瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)頻率斜率值負(fù)向增大。在平均瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)頻率斜率2種屬性特征分布平面圖上，所預(yù)測(cè)的含油氣性有利區(qū)范圍高度相似（圖中黑色虛線圈出區(qū)域），且在研究區(qū)西南大部地區(qū)含油氣性質(zhì)良好。

3 結(jié)論

綜合薄砂巖砂體分布有利區(qū)和含油氣性有利區(qū)地震屬性預(yù)測(cè)結(jié)果，認(rèn)為YONG7井附近區(qū)域及其南部地區(qū)為研究區(qū)白堊系清水河組一段薄砂巖段勘探有利區(qū)。